(57)【要約】  【課題】短焦点距離端での画角が１００°を超える超広角ズームレンズにおいて、焦点距離を短縮化し、かつ、バックフォーカスを長くとることができ、全変倍範囲にわたり良好な光学性能を有する超広角なズームレンズ及びそれを備えた撮像装置を提供する。  【解決手段】  物体側より順に、全体として負の屈折力を有する前群ＧＦと、全体として正の屈折力を有する後群ＧＢとから成り、後群ＧＢが少なくとも２つの正レンズ群Ｇ２，Ｇ４を有し、少なくとも前群ＧＦ及び２つの正レンズ群のレンズ群Ｇ２，Ｇ４間の空気間隔を変化させて変倍を行うズームレンズである。後群ＧＢの最も像面側に配置された最終レンズ群Ｇ４が、全体として正の屈折力を有し、２つの接合面を有する３枚のレンズＬ４２〜Ｌ４４から成る接合レンズを有するとともに、正レンズＬ４１，Ｌ４２を該接合レンズの物体側及び像側に少なくとも１枚配置している。【選択図】  図２
2005157097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、全体として負の屈折力を有する前群と、全体として正の屈折力を有する後群とから成り、該後群が少なくとも２つの正レンズ群を有し、かつ、少なくとも前記前群及び２つの正レンズ群のレンズ群間の空気間隔を変化させることによって変倍を行うズームレンズであって、
前記後群の最も像面側に配置された最終レンズ群が、全体として正の屈折力を有し、２つの接合面を有する３枚のレンズから成る接合レンズを有するとともに、正レンズを該接合レンズの物体側及び像側にそれぞれ少なくとも１枚配置して構成されていることを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
物体側より順に、全体として負の屈折力を有する前群と、全体として正の屈折力を有する後群とから成り、該後群が少なくとも２つの正レンズ群を有し、かつ、少なくとも前記前群及び２つの正レンズ群のレンズ群間の空気間隔を変化させることによって変倍を行うズームレンズであって、
次の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．１８＜１／（１−ｄｆｒｗ×Φｆｗ＋Φｗ×ｈｒｗ）＜０．３０  ・・・(1)
但し、Φｗは広角時の全系の屈折力、Φｆｗは広角時の前群の屈折力、ｄｆｒｗは広角時の前群の主点と後群の主点との間隔、ｈｒｗは広角時の後群の後側主点位置である。
【請求項３】
前記後群の最も像側に配置された最終レンズ群が、全体として正の屈折力を有し、２つの接合面を有する３枚のレンズから成る接合レンズを有するとともに、正レンズを該接合レンズの物体側及び像側にそれぞれ少なくとも１枚配置して構成されていることを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記前群が、物体側より順に、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズと少なくとも１面の非球面を有する物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズとで構成される第１サブユニットと、少なくとも１枚以上の正レンズと少なくとも１枚以上の負レンズとを有する第２サブユニットとで構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記後群が、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、開口絞りを有し接合レンズで構成される第３レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第４レンズ群とで構成され、変倍の際に、第２〜第４レンズ群それぞれの空気間隔を変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記後群が、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、開口絞りを有し接合レンズで構成される第３レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第４レンズ群とで構成され、
前記第２レンズ群が、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群第１サブユニットと、負の単レンズで構成される第２レンズ群第２サブユニットとで構成され、
変倍の際に、該第２レンズ群第１サブユニットと、第２レンズ群第２サブユニットとの空気間隔を変化させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記最終レンズ群が、物体側より順に、少なくとも１つの非球面を有する正の単レンズと、負レンズと両凸レンズと負レンズとで構成され２つの発散面を有する接合レンズと、正の単レンズとで構成されていることを特徴とする請求項１，３〜６のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項８】
次の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のズームレンズ。
０．６０＜ｆ１＿ｗ／ＩＨ＜０．８３                      …(5)
但し、ｆ１＿ｗは短焦点距離端の焦点距離、ＩＨは像高である。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のズームレンズと、その像側に配置された撮像領域を決定する撮像部分を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は写真用カメラや電子スチルカメラなどにおけるレンズ交換式一眼レフレックスタイプに用いるズームレンズに好適で、特に短焦点距離端での画角が１００°を上回る、バックフォーカスの長い超広角なズームレンズ及びそれを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体側から負レンズ群、正レンズ群の順で配置された広角ズームレンズは数多く提案されている。というのは、レンズ交換式カメラに多く用いられるＴＴＬ一眼レフレックスタイプのカメラにおいては、ミラーの可動スペースまたはビームスプリッタの配置スペースが結像面の物体側で必要となる。しかるに、負レンズ群、正レンズ群というレトロフォーカスタイプの配置は、十分なバックフォーカスをとるために有効な手段となるからである。
【０００３】
特に画角が約１００°に至るような超広角ズームレンズにおいては、実焦点距離を遥かに超えるバックフォーカスが必要となる。このため、負レンズ群、正レンズ群の順で配置された単純な構成のレトロフォーカスタイプのズームレンズでは良好な収差補正を行うことは困難となる。そこで、例えば、次の特許文献１〜４に示すような、正レンズ群を複数の群で構成した超広角ズームレンズが種々提案されている。
【特許文献１】特許第３２８４７８４号公報
【特許文献２】特開２０００−２２１３９９号公報
【特許文献３】特開２００１−８３４２１号公報
【特許文献４】特開２００２−２８７０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの特許文献に開示された発明による超広角ズームレンズでは、短焦点距離端での実焦点距離に対し、せいぜい２〜２.５倍程度のバックフォーカスしかなく、更なる焦点距離の短縮化を追求するとバックフォーカスを十分取れなくなるという問題があった。また、更に長いバックフォーカスを要する光学装置への応用を考慮した場合には、従来の光学系では使用することができないという制約が生じていた。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、短焦点距離端での画角が１００°を超える超広角ズームレンズにおいて、焦点距離を短縮化し、かつ、バックフォーカスを長くとることができ、全変倍範囲にわたり良好な光学性能を有する超広角なズームレンズ及びそれを備えた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明によるズームレンズは、物体側より順に、全体として負の屈折力を有する前群と、全体として正の屈折力を有する後群とから成り、該後群が少なくとも２つの正レンズ群を有し、かつ、少なくとも前記前群及び２つの正レンズ群のレンズ群間の空気間隔を変化させることによって変倍を行うズームレンズであって、前記後群の最も像面側に配置された最終レンズ群が、全体として正の屈折力を有し、２つの接合面を有する３枚のレンズから成る接合レンズを有するとともに、正レンズを該接合レンズの物体側及び像側にそれぞれ少なくとも１枚配置して構成されていることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明によるズームレンズは、物体側より順に、全体として負の屈折力を有する前群と、全体として正の屈折力を有する後群とから成り、該後群が少なくとも２つの正レンズ群を有し、かつ、少なくとも前記前群及び２つの正レンズ群のレンズ群間の空気間隔を変化させることによって変倍を行うズームレンズであって、次の条件式(1)を満足することを特徴としている。
０．１８＜１／（１−ｄｆｒｗ×Φｆｗ＋Φｗ×ｈｒｗ）＜０．３０  ・・・(1)
但し、Φｗは広角時の全系の屈折力、Φｆｗは広角時の前群の屈折力、ｄｆｒｗは広角時の前群の主点と後群の主点との間隔、ｈｒｗは広角時の後群の後側主点位置である。
【０００８】
また、本発明のズームレンズにおいては、前記後群の最も像側に配置された最終レンズ群が、全体として正の屈折力を有し、２つの接合面を有する３枚のレンズから成る接合レンズを有するとともに、正レンズを該接合レンズの物体側及び像側にそれぞれ少なくとも１枚配置して構成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明のズームレンズにおいては、前記前群が、物体側より順に、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズと少なくとも１面の非球面を有する物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズとで構成される第１サブユニットと、少なくとも１枚以上の正レンズと少なくとも１枚以上の負レンズとを有する第２サブユニットとで構成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明のズームレンズにおいては、前記後群が、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、開口絞りを有し接合レンズで構成される第３レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第４レンズ群とで構成され、変倍の際に、第２〜第４レンズ群それぞれの空気間隔を変化させることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明のズームレンズにおいては、前記後群が、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、開口絞りを有し接合レンズで構成される第３レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第４レンズ群とで構成され、前記第２レンズ群が、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群第１サブユニットと、負の単レンズで構成される第２レンズ群第２サブユニットとで構成され、変倍の際に、該第２レンズ群第１サブユニットと、第２レンズ群第２サブユニットとの空気間隔を変化させることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明のズームレンズにおいては、前記最終レンズ群が、物体側より順に、少なくとも１つの非球面を有する正の単レンズと、負レンズと両凸レンズと負レンズで構成され２つの発散面を有する接合レンズと、正の単レンズとで構成されていることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明のズームレンズにおいては、次の条件式(5)を満足することを特徴としている。
０．６０＜ｆ１＿ｗ／ＩＨ＜０．８３                      …(5)
但し、ｆ１＿ｗは短焦点距離端の焦点距離、ＩＨは像高である。
【００１４】
また、本発明によるズームレンズを備えた撮像装置は、上記本発明のいずれかのズームレンズと、その像側に配置された撮像領域を決定する撮像部分を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、短焦点距離端での画角が１００°を超える超広角ズームレンズにおいて、焦点距離を短縮化し、かつ、バックフォーカスを長くとることができ、全変倍範囲にわたり良好な光学性能を有する超広角なズームレンズ及びそれを備えた撮像装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
レトロフォーカスタイプの群構成とすることは、バックフォーカスを長くとる設計手法として、従来からの周知の技術である。所望のスペックを満たしながら、負・正の屈折力を持つレンズ群の２群構成でバックフォーカスを確保するためには、先行する負レンズ群の屈折力を強めるか、前群と後群の間隔を十分にとれば良い。
しかし、負レンズ群の屈折力を強くした場合には、それに応じて正レンズ群の屈折力も強くしなければならない。その結果、各レンズ群における残存収差が除去しきれなくなり、良好な収差補正が困難となる。また、前群と後群との間隔を長くとることは、そのまま全長の増大につながるうえ、カメラレンズのように画角の広い光学系に関しては、著しい有効径の増大を招きレンズの大型化を起こしてしまう。
そこで、本発明のズームレンズでは、これらの問題を解消するために、後群を２つ以上の正レンズ群で構成している。
【００１７】
レトロフォーカスタイプの光学系は、光学系全体でみた場合の開口絞りを中心とした前後の群のパワー配置が非対称であるため、前群で発生したコマフレアや倍率色収差などの諸収差を後群で補正することが容易ではない光学系である。このため、レトロフォーカスタイプの光学系では、良好な収差補正を行うためには、特に最終レンズ群について複雑な構成をとる必要がある。
しかるに、本発明のズームレンズでは、最終レンズ群を、収差補正をするために３枚のレンズで構成した接合レンズを備えて構成している。これは、主に前群で発生した倍率色収差を補正することを目的とするものである。十分な色収差の効果を得るためには、最終レンズ群内において、接合面が１面では不十分である。このため、２面の接合面を有する手段として３枚接合の接合レンズを用いている。このように構成すれば、該接合面内で倍率色収差を良好に補正することができ、組立てのばらつきによる性能劣化を低減でき、更には、レンズの組立て性の向上も図ることができる。
【００１８】
また、最終レンズ群は、光学系の変倍作用の大部分を担い、相当量の屈折力が必要となる。このため、本発明のズームレンズでは、色消し効果を目的として、接合レンズの物体側と像側にそれぞれ少なくとも一枚の正レンズを配置している。このようにすれば、これらの正レンズを介して最終レンズ群における所望の屈折力が得られ、色収差の発生を抑えながらコマフレアなどの補正を行う効果が得られる。
【００１９】
また、本発明のズームレンズにおいては、短焦点距離端の近軸的構造に関し、次の条件式(1)を満たすように構成されている。
０．１８＜１／（１−ｄｆｒｗ×Φｆｗ＋Φｗ×ｈｒｗ）＜０．３０  ・・・(1)
但し、Φｗは広角時の全系の屈折力、Φｆｗは広角時の前群の屈折力、ｄｆｒｗは広角時の前群の主点と後群の主点との間隔、ｈｒｗは広角時の後群の後側主点位置である。
条件式(1)の下限値を下回ると、結果的に前群の負の屈折力が著しく大きくなり、歪曲収差やコマ収差及び倍率色収差などが補正できなくなり、良好な画像が得られなくなる。また、前群の屈折力の増大に伴い、前玉径が著しく大きくなり光学系の大型化を引き起こしてしまう。また、後群の主点位置が像側に配置され後群の構造の非対称性が強くなり、少ない枚数で収差補正を行うのが難しくなる。
一方、条件式(1)の上限値を上回ると、本発明の目的であるところの十分にバックフォーカスの長い光学系が達成できなくなってしまう。
なお、本発明のズームレンズにおいては、条件式(1)の下限値を０．２０としてもよい。
また、本発明のズームレンズにおいては、条件式(1)の上限値を０．２５としてもよい。
【００２０】
また、本発明のズームレンズにおいては、短焦点距離端の近軸的構造に関し、次の条件式(2)を満たすように構成されているのが好ましい。
０．５＜｜ΦIII／ΦＬ｜＜１．７                          ・・・(2)
但し、ΦIIIは前記２つの接合面を有する３枚のレンズから成る接合レンズの屈
折力、ΦＬは前記最終レンズ群の屈折力である。
条件式(2)の下限値を下回るほどに収差を十分に補正すると、最終群の全長が長くなりすぎてしまう。
一方、条件式(2)の上限値を上回ると、色収差の補正が困難になる。
なお、本発明のズームレンズにおいては、条件式(2)の下限値を０．７としてもよい。
また、本発明のズームレンズにおいては、条件式(2)の上限値を１．５としてもよい。
【００２１】
本発明のズームレンズにおけるより好適な前群の構成としては、物体側より順に、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズと少なくとも１面の非球面を有する物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズとで構成される第１サブユニットと、少なくとも１枚以上の正レンズと少なくとも１枚以上の負レンズとを有する第２サブユニットとで構成するのがよい。
【００２２】
広角レンズの場合、コサイン４乗則によって周辺光量の低下が起こる。このため、画角が１００°を上回る超広角レンズの場合、たとえ開口効率を１としても周辺減光が問題となってしまう。
しかるに、本発明のズームレンズにおいて、第１レンズ及び第２レンズを負レンズ、特に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成すれば、瞳収差を大きく発生させ開口効率１以上を確保し、周辺光量の低下を抑えることができる。
【００２３】
また、レトロフォーカスタイプの問題として、光学系の非対称性による収差発生、特に歪曲収差の発生がある。
しかるに、本発明のズームレンズにおいて、第２レンズを非球面を有して構成すれば、歪曲収差を効率良く補正することが可能となる。
【００２４】
更に、前群は、バックフォーカスを確保し、且つ、全長を短縮するために、強い発散性の屈折力が必要となる。このため、相当量の収差が発生するが、本発明のズームレンズのように、前群を上述のように、物体側より順に、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズと少なくとも１面の非球面を有する物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズとで構成される第１サブユニットと、少なくとも１枚以上の正レンズと少なくとも１枚以上の負レンズとを有する第２サブユニットとで構成すれば、主に第１サブユニットで歪曲収差と周辺減光を抑え、その他の収差を第２サブユニットで適正に補正することができる。第２サブユニットでは、特にペッツバール和の補正のために正レンズが必要となる。
【００２５】
また、本発明のズームレンズにおいては、次の条件式(3)を満足するのが好ましい。
０．４５＜｜Φｕ１／Φｆｗ｜＜１．０                    ・・・(3)
但し、Φｕ１は前記第１サブユニットの屈折力、Φｆｗは広角時の前記前群の屈折力である。
条件式(3)の上限値を上回ると、第１レンズ及び第２レンズの２枚のレンズで１００°を上回る画角での軸外収差の補正をすることが困難となる。また、レンズの枚数を増やすと前玉径が著しく大きくなり、好ましくない。
一方、条件式(3)の下限値を下回ると、第１サブユニットでの収差補正が困難となる。
なお、本発明のズームレンズにおいては、条件式(3)の下限値を０．５としてもよい。
また、本発明のズームレンズにおいては、条件式(3)の上限値を０．９としてもよい。
【００２６】
また、本発明における４群ズームタイプのズームレンズは、前記後群が、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、開口絞りを有し接合レンズで構成される第３レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第４レンズ群とで構成されている。
本発明のように、第２レンズ群を正の屈折力を有して構成すれば、入射瞳位置を物体側へ移動させる効果があり、これにより前玉系の短縮化が図れる。また、第２レンズ群と、第４レンズ群とで後群の正の屈折力を分担することで収差の発生を低減させる効果がある。また、後群の光軸上における略中央に位置する第３レンズ群に絞りを配置すれば、後群内の径を短縮化できる。また、絞り近傍の面では球面収差及び軸上の色収差への影響が大きいが、第３レンズ群を接合レンズで構成すれば、簡易な構成で球面収差及び軸上色収差を良好に補正をすることができる。
【００２７】
また、本発明のズームレンズにおいては、次の条件式(4)を満足するのが好ましい。
−０．５＜（ｒ２ｆ−ｒ２ｒ）／（ｒ２ｆ＋ｒ２ｒ）＜０．２  ・・・(4)
但し、０＜ｒ２ｆ  かつ  ０＜ｒ２ｒ
また、ｒ２ｆは前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径、ｒ２ｒは前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径である。
条件式(4)を満足すれば、後群のみでみた場合の開口絞りを中心としたパワー配置の対称性が確保しやすく、少ない枚数での収差補正が容易になり好ましい。
なお、本発明のズームレンズにおいては、条件式(4)の下限値を−０．４としてもよい。
また、本発明のズームレンズにおいては、条件式(4)の上限値を０．１としてもよい。
【００２８】
また、本発明におけるズームレンズは、第２レンズ群を、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群第１サブユニットと、負の単レンズで構成される第２レンズ群第２サブユニットで構成し、変倍の際、第２レンズ群第１サブユニットと、第２レンズ群第２サブユニットとの空気間隔を変化させるように構成するとよい。
このようにすれば、負レンズで構成される第２レンズ群第２サブユニットを長焦点距離端において第３レンズに配置された絞り近傍に接近するようにすることで、長焦点距離端におけるコマ収差の補正を行うことができる。
【００２９】
また、本発明のズームレンズにおいては、最終レンズ群を、物体側より順に、少なくとも１面の非球面を有する正の単レンズと、負レンズと両凸レンズと負レンズとで構成され２つの発散面を有する接合レンズと、正の単レンズとで構成するのが好ましい。
本発明のように、接合レンズの２つの接合面に発散性の屈折力を持たせると、色消し効果を得ることができる。
【００３０】
また、接合レンズを負・正・負の構成にすれば、正・負・正の構成に比べてレンズの縁肉をとることで光軸上の寸法を縮小でき、最終レンズ群の光軸方向の寸法の短縮化につながり、その分、変倍時における可動スペースをとることができとなり収差補正上有利となる。
また、最終レンズを、接合レンズの前後にそれぞれ正の単レンズを配置して構成すれば、最終レンズ群としての構成を非常に簡素化することができ、最終レンズ群の組立て時における構成レンズの位置調整が容易になり、組立て精度が向上する。
また、本発明のように、入射側の正レンズを非球面を有して構成すれば、最終レンズ群の入射面近傍で大きく発生する球面収差やコマ収差の補正に大いに有利となる。
【００３１】
また、本発明のズームレンズにおいては、次の条件式(5)を満足するのが好ましい。
０．６０＜ｆ１＿ｗ／ＩＨ＜０．８３                      …(5)
但し、ｆ１＿ｗは短焦点距離端の焦点距離、ＩＨは像高である。
条件式(5)は本発明のズームレンズにおける短焦点距離端の焦点距離と像高の比を規定したものである。
条件式(5)の下限値を下回ると、前群の前玉径が著しく大きくなり、現構成において歪曲収差やコマ収差及び倍率色収差などが補正できなくなり、良好な画像を得ることができない。
一方、条件式(5)の上限値を上回ると、本発明の目的である超広角ズームレンズを達成することができず、また、現発明のような構成をとる上での有効性が乏しくなってしまう。
【００３２】
また、本発明のズームレンズにおいては、次の条件式(6)を満足するのが好ましい。
２．０＜Ｄａ／Ｄｏ＜４．０                              ・・・(6)
但し、Ｄｏは短焦点距離端における開放時（Ｆナンバーが最も小さくなる絞り状態）の光軸上での、光軸を含む面に沿った方向におけるマージナル光線束の径、Ｄａは短焦点距離端における開放時（Ｆナンバーが最も小さくなる絞り状態）の入射全画角１００°での、光軸を含む面に沿った方向におけるマージナル光線束の径であり、光軸方向から見たときの径である。
条件式(6)は、本発明のズームレンズにおける短焦点距離端の周辺光量を規定したものである。
条件式(6)の上限値を上回ると、前群の前玉径が著しく大きくなり、歪曲収差やコマ収差及び倍率色収差などが補正できなくなり、良好な画像を得ることができない。
一方、条件式(6)の下限値を下回ると、本発明の目的である超広角ズームレンズで周辺光量を確保することができない。つまり、本発明において周辺での光量を確保しやすくするために採用した第１レンズ群による機能を十分に生かすことができなくなる。
なお、本発明のズームレンズにおいては、条件式(6)の下限値を２．３としてもよい。
また、本発明のズームレンズにおいては、条件式(6)の上限値を３．５としてもよい。
【００３３】
また、本発明の撮像装置は、これらの上記本発明のズームレンズと、その像側に配置された撮像領域を決定する撮像部分を備えて構成する。このようにすれば、上述した本発明のズームレンズの作用効果を有する撮像装置が得られる。
【００３４】
以下、本発明のズームレンズの実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００３５】
図１は本発明の実施例１にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。図２は実施例１にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【００３６】
実施例１のズームレンズは、物体側より順に、全体として負の屈折力を有する前群ＧＦと、全体として正の屈折力を有する後群ＧＢとで構成されている。図中、Ｉは撮像面である。
前群ＧＦは、第１レンズ群を構成しており、物体側より順に、第１サブユニットＧ１１と、第２サブユニットＧ１２とで構成されている。
第１サブユニットＧ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凹レンズＬ１２とで構成されている。
第２サブユニットＧ１２は、両凹レンズＬ１３と、両凸レンズＬ１４と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１５とで構成されている。
【００３７】
後群ＧＢは、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳを有し接合レンズで構成される第３レンズ群Ｇ３と、全体として正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群第１サブユニットＧ２１と、第２レンズ群第２サブユニットＧ２２とで構成されている。
第２レンズ群第１サブユニットＧ２１は、両凸レンズＬ２１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とで構成されている。第２レンズ群第２サブユニットＧ２２は、両凹レンズＬ２４で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、開口絞りＳと、両凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２との接合レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側より順に、両凸レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凸レンズＬ４３と両凹レンズＬ４４との接合レンズと、両凸レンズＬ４５と、両凸レンズＬ４６とで構成されている。
【００３８】
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際しては、前群ＧＦが像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２が前群ＧＦとの間隔を狭め、かつ、第２レンズ群第１サブユニットＧ２１と第２レンズ群第２サブユニットＧ２２との間隔を広げながら像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が開口絞りＳとともに一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４が第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭めるようにして物体側へ移動する。
また、実施例１のズームレンズでは、非球面は、負メニスカスレンズＬ１１の両面、両凹レンズＬ１２の両面、両凸レンズＬ３１の物体側面、両凸レンズＬ４１の両面、両凸レンズＬ４６の像側面に設けられている。
【００３９】
次に、実施例１のズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
なお、実施例１の数値データにおいて、ｒ1、ｒ2、…は各レンズ面の曲率半径、ｄ1、ｄ2、…は各レンズの肉厚または空気間隔、ｎd1、ｎd2、…は各レンズのｄ線での屈折率、νd1、νd2、…は各レンズのアッベ数、ＦＮＯはＦナンバー、ｆは全系焦点距離、ｆｂはバックフォーカス、ＩＨは像高を表している。
また、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10としたとき、次の式で表される。
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ4ｙ4＋Ａ6ｙ6＋Ａ8ｙ8＋Ａ10ｙ10
これらの記号は、以下の各実施例においても共通である。
【００４０】
数値データ１
短焦点距離端    中間焦点距離    長焦点距離端
ｆ          ８．１５      １２．００      １７．７０
ＦＮＯ      ２．８          ２．８          ２．８
ｆｂ      ３４．９９      ４３．２５      ５５．２２
Ｄ１０    １２．６８        ４．６４        １．００
Ｄ１５      １．０１        ４．７１        ７．２３
Ｄ１７    ２１．５８      １０．８４        ２．４６
Ｄ２１    １８．２６        ７．９８        １．００
ｒ1＝89.583（非球面）    ｄ1＝2.70    ｎd1＝1.62299    νd1＝58.12
ｒ2＝12.697（非球面）    ｄ2＝12.02
ｒ3＝-1030.840（非球面） ｄ3＝2.00    ｎd3＝1.78800    νd3＝47.37
ｒ4＝40.738（非球面）    ｄ4＝6.64
ｒ5＝-67.211             ｄ5＝2.00    ｎd5＝1.88300    νd5＝40.76
ｒ6＝64.191              ｄ6＝0.20
ｒ7＝40.986              ｄ7＝9.86    ｎd7＝1.63980    νd7＝34.46
ｒ8＝-27.752             ｄ8＝2.34
ｒ9＝-46.012             ｄ9＝1.80    ｎd9＝1.88300    νd9＝40.76
ｒ10＝-1052.028          ｄ10＝Ｄ１０
ｒ11＝50.672             ｄ11＝7.90    ｎd11＝1.68893   νd11＝31.07
ｒ12＝-21.585            ｄ12＝1.50    ｎd12＝1.92286   νd12＝18.90
ｒ13＝-46.383            ｄ13＝0.20
ｒ14＝-265.871           ｄ14＝2.77    ｎd14＝1.69895   νd14＝30.13
ｒ15＝-45.720            ｄ15＝Ｄ１５
ｒ16＝-109.455           ｄ16＝1.80    ｎd16＝1.88300   νd16＝40.76
ｒ17＝49.527             ｄ17＝Ｄ１７
ｒ18＝∞（絞り）         ｄ18＝1.40
ｒ19＝27.864（非球面）   ｄ19＝5.68    ｎd19＝1.68893   νd19＝31.07
ｒ20＝-26.052            ｄ20＝1.80    ｎd20＝1.88300   νd20＝40.76
ｒ21＝52.918             ｄ21＝Ｄ２１
ｒ22＝24.693（非球面）   ｄ22＝6.15    ｎd22＝1.49700   νd22＝81.54
ｒ23＝-58.114（非球面）  ｄ23＝0.20
ｒ24＝724.292            ｄ24＝1.80    ｎd24＝1.78800   νd24＝47.37
ｒ25＝21.526             ｄ25＝9.38    ｎd25＝1.49700   νd25＝81.54
ｒ26＝-22.367            ｄ26＝1.80    ｎd26＝1.88300   νd26＝40.76
ｒ27＝112.171            ｄ27＝0.20
ｒ28＝29.568             ｄ28＝9.58    ｎd28＝1.49700   νd28＝81.54
ｒ29＝-31.380            ｄ29＝0.20
ｒ30＝849.375            ｄ30＝3.00    ｎd30＝1.74320   νd30＝49.34
ｒ31＝-108.950（非球面）  ｄ31＝ｆｂ
【００４１】
非球面係数
面番号   Ｋ      Ａ4            Ａ6            Ａ8            Ａ10
１   9.0000  2.2064×10-6  -9.9726×10-10  4.4347×10-12  -3.6399×10-15
２  -1.9008  4.8983×10-5  -1.4855×10-7   2.6861×10-10  -3.8728×10-13
３   0      -1.1306×10-5   3.9732×10-8  -7.9403×10-11   6.3600×10-14
４   0       3.1931×10-5   1.2372×10-7   1.9020×10-10  -2.4071×10-13
19   0.1289 -2.0047×10-6   1.9172×10-10 -4.9984×10-11   9.1967×10-14
22  -0.9351  3.2027×10-6  -1.9556×10-8   1.0951×10-10  -2.4772×10-12
23   0       2.3250×10-6  -2.3497×10-8  -1.1452×10-10  -1.4674×10-12
31   0       1.4561×10-5   3.1402×10-8  -1.3227×10-11   3.7783×10-13
ＩＨ（像高）：１１．１４
【実施例２】
【００４２】
図３は本発明の実施例２にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。図４は実施例２にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【００４３】
実施例２のズームレンズは、物体側より順に、全体として負の屈折力を有する前群ＧＦと、全体として正の屈折力を有する後群ＧＢとで構成されている。図中、Ｉは撮像面である。
前群ＧＦは、第１レンズ群を構成しており、物体側より順に、第１サブユニットＧ１１と、第２サブユニットＧ１２とで構成されている。
第１サブユニットＧ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凹レンズＬ１２とで構成されている。
第２サブユニットＧ１２は、両凹レンズＬ１３と、両凸レンズＬ１４と、両凹レンズＬ１５’とで構成されている。
【００４４】
後群ＧＢは、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳを有し接合レンズで構成される第３レンズ群Ｇ３と、全体として正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群第１サブユニットＧ２１と、第２レンズ群第２サブユニットＧ２２とで構成されている。
第２レンズ群第１サブユニットＧ２１は、両凸レンズＬ２１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズで構成されている。第２レンズ群第２サブユニットＧ２２は、両凸レンズＬ２３’と両凹レンズＬ２４との接合レンズで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、開口絞りＳと、両凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２との接合レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側より順に、両凸レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凸レンズＬ４３と両凹レンズＬ４４との接合レンズと、両凸レンズＬ４５とで構成されている。
【００４５】
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際しては、前群ＧＦが像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２が第２レンズ群第１サブユニットＧ２１と第２レンズ群第２サブユニットＧ２２と一体で、前群ＧＦとの間隔を一旦やや広げた後狭めるようにして、像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が開口絞りＳとともに、一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４が第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭めるようにして物体側へ移動する。
また、実施例２のズームレンズでは、非球面は、負メニスカスレンズＬ１１の両面、両凹レンズＬ１２の両面、両凸レンズＬ３１の物体側面、両凸レンズＬ４１の両面、両凸レンズＬ４５の像側面に設けられている。
【００４６】
次に、実施例２のズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ２
短焦点距離端    中間焦点距離    長焦点距離端
ｆ            ８．１５      １１．３１      １５．６９
ＦＮＯ        ４．０５        ４．０７        ４．０６
ｆｂ        ３４．６８      ４１．２２      ５１．２８
Ｄ１０        ５．２８        ５．３３        ４．６１
Ｄ１６      ２０．００        ８．２４        ２．３０
Ｄ２０      １６．５０        ９．２３        ３．１１
ｒ1＝89.583（非球面）    ｄ1＝2.70    ｎd1＝1.62299    νd1＝58.12
ｒ2＝12.697（非球面）    ｄ2＝12.02
ｒ3＝-1030.840（非球面） ｄ3＝2.00    ｎd3＝1.78800    νd3＝47.37
ｒ4＝40.738（非球面）    ｄ4＝6.74
ｒ5＝-67.211             ｄ5＝2.00    ｎd5＝1.88300    νd5＝40.76
ｒ6＝64.191              ｄ6＝0.20
ｒ7＝37.111              ｄ7＝9.40    ｎd7＝1.74950    νd7＝35.28
ｒ8＝-34.775             ｄ8＝2.34
ｒ9＝-81.925             ｄ9＝1.80    ｎd9＝1.88300    νd9＝40.76
ｒ10＝45.044             ｄ10＝Ｄ１０
ｒ11＝32.038             ｄ11＝8.80    ｎd11＝1.74000   νd11＝28.30
ｒ12＝-19.730            ｄ12＝1.50    ｎd12＝1.92286   νd12＝18.90
ｒ13＝-41.039            ｄ13＝2.00
ｒ14＝65.000             ｄ14＝4.20    ｎd14＝1.48749   νd14＝70.23
ｒ15＝-56.948            ｄ15＝1.80    ｎd15＝1.88300   νd15＝40.76
ｒ16＝40.006             ｄ16＝Ｄ１６
ｒ17＝∞（絞り）         ｄ17＝1.40
ｒ18＝28.655（非球面）   ｄ18＝5.80    ｎd18＝1.68893   νd18＝31.07
ｒ19＝-20.684            ｄ19＝1.60    ｎd19＝1.88300   νd19＝40.76
ｒ20＝ 51.989            ｄ20＝Ｄ２０
ｒ21＝19.350（非球面）   ｄ21＝7.45    ｎd21＝1.49700   νd21＝81.54
ｒ22＝-42.857（非球面）  ｄ22＝0.40
ｒ23＝83.881             ｄ23＝1.50    ｎd23＝1.88300   νd23＝40.76
ｒ24＝ 20.799            ｄ24＝8.80    ｎd24＝1.49700   νd24＝81.54
ｒ25＝-18.099            ｄ25＝1.65    ｎd25＝1.78800   νd25＝47.37
ｒ26＝145.000            ｄ26＝0.40
ｒ27＝140.451            ｄ27＝5.80    ｎd27＝1.49700   νd27＝81.54
ｒ28＝-20.680（非球面）  ｄ28＝ｆｂ
【００４７】
非球面係数
面番号   Ｋ       Ａ4            Ａ6            Ａ8            Ａ10
１   9.0000   2.2064×10-6  -9.9726×10-10  4.4347×10-12  -3.6399×10-15
２  -1.9008   4.8983×10-5  -1.4855×10-7   2.6861×10-10  -3.8728×10-13
３   0       -1.1306×10-5   3.9732×10-8  -7.9403×10-11   6.3600×10-14
４   0        3.1931×10-5   1.2372×10-7   1.9020×10-10  -2.4071×10-13
18  -0.7490   3.6375×10-6   2.9519×10-9  -1.2015×10-10   7.1395×10-13
21  -3.2397   4.7032×10-5  -5.5153×10-8   2.5636×10-10  -8.8251×10-13
22  -19.0804 -7.7839×10-6   1.4237×10-7  -7.3094×10-10   7.0923×10-13
28  -1.5685  -5.9280×10-6   5.2227×10-8  -2.9500×10-11   2.0018×10-12
ＩＨ（像高）：１１．１４
【実施例３】
【００４８】
図５は本発明の実施例３にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。図６は実施例３にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【００４９】
実施例３のズームレンズは、物体側より順に、全体として負の屈折力を有する前群ＧＦと、全体として正の屈折力を有する後群ＧＢとで構成されている。図中、Ｉは撮像面である。
前群ＧＦは、第１レンズ群を構成しており、物体側より順に、第１サブユニットＧ１１と、第２サブユニットＧ１２とで構成されている。
第１サブユニットＧ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２’とで構成されている。
第２サブユニットＧ１２は、両凹レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４’とで構成されている。
【００５０】
後群ＧＢは、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳを有し接合レンズで構成される第３レンズ群Ｇ３と、全体として正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群第１サブユニットＧ２１と、第２レンズ群第２サブユニットＧ２２とで構成されている。
第２レンズ群第１サブユニットＧ２１は、両凸レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズで構成されている。第２レンズ群第２サブユニットＧ２２は、両凸レンズＬ２３’と両凹レンズＬ２４との接合レンズで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、開口絞りＳと、両凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２との接合レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側より順に、両凸レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凸レンズＬ４３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４４’との接合レンズと、両凸レンズＬ４５とで構成されている。
【００５１】
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際しては、前群ＧＦが像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２が第２レンズ群第１サブユニットＧ２１と第２レンズ群第２サブユニットＧ２２と一体で、前群ＧＦとの間隔を広げるようにして、像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が開口絞りＳとともに、中間焦点距離をすぎてから物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４が第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭めるようにして物体側へ移動する。
また、実施例３のズームレンズでは、非球面は、負メニスカスレンズＬ１１の両面、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２’の像側面、両凸レンズＬ３１の物体側面、両凸レンズＬ４１の両面、両凸レンズＬ４５の像側面に設けられている。
【００５２】
次に、実施例３のズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ３
短焦点距離端    中間焦点距離    長焦点距離端
ｆ            ７．１３        ９．９０      １３．７５
ＦＮＯ        ４．０３        ４．０５        ４．０６
ｆｂ        ３４．３０７    ４０．６１９    ５０．１４１
Ｄ８          ２．８０        ６．６７        ８．４２
Ｄ１４      １９．００        ９．３０        ２．３０
Ｄ１８      １２．８１        ６．３１        １．８７
ｒ1＝1619.019（非球面）  ｄ1＝2.70    ｎd1＝1.74320    νd1＝49.34
ｒ2＝18.073（非球面）    ｄ2＝7.35
ｒ3＝49.500              ｄ3＝2.00    ｎd3＝1.80610    νd3＝40.92
ｒ4＝21.524（非球面）    ｄ4＝9.45
ｒ5＝-57.800             ｄ5＝2.00    ｎd5＝1.88300    νd5＝40.76
ｒ6＝44.758              ｄ6＝2.35
ｒ7＝24.896              ｄ7＝4.82    ｎd7＝1.67270    νd7＝32.10
ｒ8＝51.555              ｄ8＝Ｄ８
ｒ9＝27.338              ｄ9＝8.65    ｎd9＝1.84666    νd9＝23.78
ｒ10＝-22.622            ｄ10＝1.50   ｎd10＝1.92286    νd10＝18.90
ｒ11＝-119.130           ｄ11＝1.50
ｒ12＝33.825             ｄ12＝4.80   ｎd12＝1.48749    νd12＝70.23
ｒ13＝-22.256            ｄ13＝1.50   ｎd13＝1.88300    νd13＝40.76
ｒ14＝27.591             ｄ14＝Ｄ１４
ｒ15＝∞（絞り）         ｄ15＝1.90
ｒ16＝28.587（非球面）   ｄ16＝5.00   ｎd16＝1.68893    νd16＝31.07
ｒ17＝-17.508            ｄ17＝1.60   ｎd17＝1.88300    νd17＝40.76
ｒ18＝151.598            ｄ18＝Ｄ１８
ｒ19＝19.480（非球面）   ｄ19＝7.53   ｎd19＝1.49700    νd19＝81.54
ｒ20＝-28.629（非球面）  ｄ20＝0.50
ｒ21＝165.671            ｄ21＝1.50   ｎd21＝1.88300    νd21＝40.76
ｒ22＝15.259             ｄ22＝10.00  ｎd22＝1.49700    νd22＝81.54
ｒ23＝-16.245            ｄ23＝1.50   ｎd23＝1.88300    νd23＝40.76
ｒ24＝-114.496            ｄ24＝0.50
ｒ25＝165.465            ｄ25＝6.10   ｎd25＝1.51633    νd25＝64.14
ｒ26＝-19.682（非球面）  ｄ26＝ｆｂ
【００５３】
非球面係数
面番号   Ｋ       Ａ4           Ａ6             Ａ8             Ａ10
１   0        3.6051×10-5  -5.8517×10-8   4.9736×10-11   3.8122×10-15
２  -0.3817  -4.3349×10-5   3.3049×10-7  -1.5662×10-9    2.5871×10-12
４   0        8.9469×10-5  -2.1155×10-7   2.5535×10-9   -6.5154×10-12
16  -2.0431   7.8956×10-6  -2.4559×10-8   5.1991×10-10  -3.5788×10-12
19  -4.5805   5.9489×10-5  -1.7561×10-7   7.6987×10-10  -2.0538×10-12
20  -3.4963   5.3703×10-6   3.8142×10-8  -4.8367×10-11  -8.2682×10-13
26  -1.0488  -5.6314×10-6   1.5451×10-8  -8.5560×10-11   5.6385×10-13
ＩＨ（像高）：１１．１４
【実施例４】
【００５４】
図７は本発明の実施例４にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。図８は実施例４にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【００５５】
実施例４のズームレンズは、物体側より順に、全体として負の屈折力を有する前群ＧＦと、全体として正の屈折力を有する後群ＧＢとで構成されている。図中、Ｉは撮像面である。
前群ＧＦは、第１レンズ群を構成しており、物体側より順に、第１サブユニットＧ１１と、第２サブユニットＧ１２とで構成されている。
第１サブユニットＧ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２’とで構成されている。
第２サブユニットＧ１２は、物体側が平面で像側が凹面の平凹レンズＬ１３’と、両凹レンズＬ１４”と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１５”とで構成されている。
後群ＧＢは、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳを有し接合レンズで構成される第３レンズ群Ｇ３と、全体として正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群第１サブユニットＧ２１と、第２レンズ群第２サブユニットＧ２２とで構成されている。
第２レンズ群第１サブユニットＧ２１は、両凸レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズで構成されている。第２レンズ群第２サブユニットＧ２２は、両凸レンズＬ２３’と両凹レンズＬ２４との接合レンズで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、開口絞りＳと、両凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２との接合レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側より順に、両凸レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凸レンズＬ４３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４４’との接合レンズと、両凸レンズＬ４５とで構成されている。
【００５６】
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際しては、前群ＧＦが一旦像側へ移動した後、物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２が第２レンズ群第１サブユニットＧ２１と第２レンズ群第２サブユニットＧ２２と一体で、前群ＧＦとの間隔を一旦やや広げた後、狭めるようにして、一旦像側へ移動した後、物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が開口絞りＳとともに物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４が第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭めるようにして物体側へ移動する。
また、実施例４のズームレンズでは、非球面は、負メニスカスレンズＬ１１の両面、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２’の像側面、両凸レンズＬ４１の両面、両凸レンズＬ４５の像側面に設けられている。
【００５７】
次に、実施例４のズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ４
短焦点距離端    中間焦点距離    長焦点距離端
ｆ          ７．１３        ９．９０      １３．７５
ＦＮＯ      ４．０３        ４．０４        ４．０４
ｆｂ      ３４．３７      ４１．８７      ５４．０１
Ｄ１０      ２．７０        ３．９４        ２．３０
Ｄ１６    １１．７３        ５．５５        ２．３０
Ｄ２０      ８．４５        ３．８３        １．００
ｒ1＝212.757（非球面）  ｄ1＝2.70    ｎd1＝1.74320    νd1＝49.34
ｒ2＝21.766（非球面）   ｄ2＝8.80
ｒ3＝61.000             ｄ3＝2.00    ｎd3＝1.80610    νd3＝40.92
ｒ4＝21.489（非球面）   ｄ4＝6.11
ｒ5＝∞                 ｄ5＝2.00    ｎd5＝1.88300    νd5＝40.76
ｒ6＝48.459             ｄ6＝3.00
ｒ7＝-45.756            ｄ7＝2.50    ｎd7＝1.77250    νd7＝49.60
ｒ8＝ 56.880            ｄ8＝2.00
ｒ9＝-76.431            ｄ9＝4.73    ｎd9＝1.84666    νd9＝23.78
ｒ10＝-34.222           ｄ10＝Ｄ１０
ｒ11＝19.592            ｄ11＝11.00   ｎd11＝1.61756   νd11＝34.70
ｒ12＝-22.782           ｄ12＝1.50    ｎd12＝1.88300   νd12＝40.76
ｒ13＝-51.957           ｄ13＝1.04
ｒ14＝99.550            ｄ14＝4.00    ｎd14＝1.48749   νd14＝70.23
ｒ15＝-22.878           ｄ15＝1.50    ｎd15＝1.88300   νd15＝40.76
ｒ16＝43.760            ｄ16＝Ｄ１６
ｒ17＝∞（絞り）        ｄ17＝1.90
ｒ18＝24.051            ｄ18＝5.30    ｎd18＝1.62588   νd18＝35.70
ｒ19＝-14.390           ｄ19＝1.60    ｎd19＝1.88300   νd19＝40.76
ｒ20＝63.311            ｄ20＝ｄ２０
ｒ21＝19.727（非球面）  ｄ21＝7.40    ｎd21＝1.49700   νd21＝81.54
ｒ22＝-25.844（非球面） ｄ22＝0.30
ｒ23＝67.010            ｄ23＝1.50    ｎd23＝1.88300   νd23＝40.76
ｒ24＝17.750            ｄ24＝9.00    ｎd24＝1.48749   νd24＝70.23
ｒ25＝-18.550           ｄ25＝1.50    ｎd25＝1.88300   νd25＝40.76
ｒ26＝-700.000          ｄ26＝0.30
ｒ27＝110.629           ｄ27＝5.60    ｎd27＝1.58313   νd27＝59.38
ｒ28＝-21.309（非球面） ｄ28＝ｆｂ
【００５８】
非球面係数
面番号   Ｋ      Ａ4            Ａ6            Ａ8             Ａ10
1   0        2.7248×10-5  -1.0364×10-8  -1.4518×10-11   3.0151×10-14
2   0       -2.3471×10-5   1.6099×10-7  -2.5721×10-10  -2.0219×10-13
4   0        6.3553×10-5  -3.3448×10-8  -1.0083×10-9    9.0140×10-12
21 -2.9946   2.4976×10-5  -1.6638×10-8   1.9932×10-10   1.9558×10-12
22 -2.1536   1.0174×10-5   1.7214×10-9  -2.5289×10-10   4.9094×10-12
28 -1.1426  -2.4725×10-6   5.0490×10-8  -1.6382×10-10   1.1272×10-12
ＩＨ（像高）：１１．１４
【実施例５】
【００５９】
図９は本発明の実施例５にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。図１０は実施例５にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【００６０】
実施例５のズームレンズは、物体側より順に、全体として負の屈折力を有する前群ＧＦと、全体として正の屈折力を有する後群ＧＢとで構成されている。図中、Ｉは撮像面である。
前群ＧＦは、第１レンズ群を構成しており、物体側より順に、第１サブユニットＧ１１と、第２サブユニットＧ１２とで構成されている。
第１サブユニットＧ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凹レンズＬ１２とで構成されている。
第２サブユニットＧ１２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３”と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４”’とで構成されている。
【００６１】
後群ＧＢは、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳを有し接合レンズで構成される第３レンズ群Ｇ３と、全体として正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群第１サブユニットＧ２１と、第２レンズ群第２サブユニットＧ２２とで構成されている。
第２レンズ群第１サブユニットＧ２１は、両凸レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズで構成されている。第２レンズ群第２サブユニットＧ２２は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と両凹レンズＬ２４との接合レンズで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、開口絞りＳと、両凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２との接合レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側より順に、両凸レンズＬ４１と、両凹レンズＬ４２’と両凸レンズＬ４３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４４’との接合レンズと、両凸レンズＬ４５とで構成されている。
【００６２】
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際しては、前群ＧＦが中間焦点距離まで像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２が第２レンズ群第１サブユニットＧ２１と第２レンズ群第２サブユニットＧ２２と一体で、前群ＧＦとの間隔をやや狭めるようにして、一旦像側へ移動した後、物体側へ僅かに移動し、第３レンズ群Ｇ３が開口絞りＳとともに物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４が第３レンズ群Ｇ３との間隔を狭めるようにして物体側へ移動する。
また、実施例５のズームレンズでは、非球面は、負メニスカスレンズＬ１１の両面、両凹レンズＬ１２の像側面、両凸レンズＬ３１の物体側面、両凸レンズＬ４１の両面、両凸レンズＬ４５の像側面に設けられている。
【００６３】
次に、実施例５のズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ５
短焦点距離端    中間焦点距離    長焦点距離端
ｆ          ７．１３        ９．９０      １３．７５
ＦＮＯ      ４．０６        ４．０５        ４．０５
ｆｂ      ３４．３５      ４１．４５      ５１．５７
Ｄ８        ５．８７        ５．８３        ５．５７
Ｄ１４    １９．００        ８．６９        ２．３０
Ｄ１８      ８．３７        ４．４５        １．００
ｒ1＝90.750（非球面）   ｄ1＝2.70    ｎd1＝1.74320    νd1＝49.34
ｒ2＝12.255（非球面）   ｄ2＝14.12
ｒ3＝-79.277            ｄ3＝2.00    ｎd3＝1.78800    νd3＝47.37
ｒ4＝28.516（非球面）   ｄ4＝3.70
ｒ5＝24.692             ｄ5＝4.70    ｎd5＝1.80100    νd5＝34.97
ｒ6＝113.998            ｄ6＝2.35
ｒ7＝33.793             ｄ7＝1.80    ｎd7＝1.88300    νd7＝40.76
ｒ8＝17.737             ｄ8＝Ｄ８
ｒ9＝22.953             ｄ9＝9.50    ｎd9＝1.72825    νd9＝28.46
ｒ10＝-18.200           ｄ10＝1.50    ｎd10＝1.92286   νd10＝18.90
ｒ11＝-33.426           ｄ11＝1.50
ｒ12＝279.952           ｄ12＝3.80    ｎd12＝1.48749   νd12＝70.23
ｒ13＝-30.278           ｄ13＝1.50    ｎd13＝1.88300   νd13＝40.76
ｒ14＝33.190            ｄ14＝Ｄ１４
ｒ15＝∞（絞り）        ｄ15＝1.90
ｒ16＝39.153（非球面）  ｄ16＝5.20    ｎd16＝1.68893   νd16＝31.07
ｒ17＝-12.863           ｄ17＝1.60    ｎd17＝1.88300   νd17＝40.76
ｒ18＝292.764           ｄ18＝Ｄ１８
ｒ19＝18.154（非球面）  ｄ19＝7.60    ｎd19＝1.49700   νd19＝81.54
ｒ20＝-22.150（非球面） ｄ20＝0.50
ｒ21＝-221.592          ｄ21＝1.50    ｎd21＝1.88300   νd21＝40.76
ｒ22＝17.310            ｄ22＝8.80    ｎd22＝1.49700   νd22＝81.54
ｒ23＝-18.616           ｄ23＝1.65    ｎd23＝1.88300   νd23＝40.76
ｒ24＝-213.823          ｄ24＝0.50
ｒ25＝90.085            ｄ25＝6.15    ｎd25＝1.51633   νd25＝64.14
ｒ26＝-18.197（非球面） ｄ26＝ｆｂ
【００６４】
非球面係数
面番号   Ｋ      Ａ4           Ａ6           Ａ8           Ａ10
1   8.0000   2.2064×10-6  -9.9726×10-10  4.4347×10-12  -3.6399×10-15
2  -1.2476  -1.8646×10-7   7.5733×10-8  -2.0013×10-10   7.3746×10-13
4   0        3.3476×10-5  -6.6100×10-8   2.2344×10-10  -4.3613×10-13
16  0.6192   1.2941×10-5  -4.2864×10-8   6.6912×10-10  -6.0476×10-12
19 -2.1983   1.3102×10-5   6.3100×10-8  -3.6171×10-10  -2.7267×10-12
20 -2.3606   1.3340×10-5  -8.7264×10-9  -1.6358×10-10  -3.5812×10-12
26 -1.1138  -5.9273×10-6   1.3632×10-8   1.0125×10-10   7.2927×10-14
ＩＨ（像高）：１１．１４
【００６５】
なお、上記各実施例において、絞り開放時の絞り形状は光軸を中心にした円形状である。
次に、各実施例の条件式パラメータの値を表１に示す。
表１
2005157097.tif 000003
【００６６】
さて、以上のような本発明のズームレンズは、結像光学系として物体像を形成し、その像をＣＣＤや銀塩フィルムといった撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置に用いることができる。以下に、その代表的な実施形態を示す。
【００６７】
図１１は本発明のズームレンズを撮影レンズに用い、撮像素子として小型のＣＣＤまたはＣ−ＭＯＳ等を用いた一眼レフレックスカメラの一例を示す概略構成図である。図１１において、１は一眼レフレックスカメラ、２は撮影レンズ、３は撮影レンズ２を一眼レフレックスカメラ１に着脱可能とするマウント部であり、スクリュータイプのマウントやバヨネットタイプのマウント等が用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを用いている。また、４は撮像素子面、５は撮影レンズ２の光路６上のレンズ系と撮像素子面４との間に配置されたクイックリターンミラー、７はクイックリターンミラーより反射された光路上に配置されたファインダスクリーン、８はペンタプリズム、９はファインダ、Ｅは観察者の眼（アイポイント）である。このような構成の一眼レフレックスカメラ１の撮影レンズ２として、本発明のズームレンズが用いられる。
【００６８】
被写体の像は、撮影レンズ２、クイックリターンミラー５を経て、ファインダスクリーン７に中間像として結像され、ペンタプリズム８、ファインダ９により観察される。また、撮像時にはクイックリターンミラー５が跳ね上がり、被写体の像は、撮影レンズ２を経て撮像素子面４上に結像される。
なお、図１２に示すように、撮像素子面４における、撮像後の画像表示及び印刷に使用する撮像領域の対角長は、２ＩＨとなっている。
【００６９】
以上説明したように、本発明には、特許請求の範囲に記載した発明の他に以下のものが含まれる。
【００７０】
（１）前記２つの接合面を有する３枚のレンズから成る接合レンズの屈折力をΦIII、前記最終レンズ群の屈折力をΦＬとしたとき、次の条件式(2)を満足するこ
とを特徴とする請求項１又は３に記載のズームレンズ。
０．５＜｜ΦIII／ΦＬ｜＜１．７                          ・・・(2)
【００７１】
（２）前記第１サブユニットの屈折力をΦｕ１、広角時の前記前群の屈折力をΦｆｗとしたとき、次の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
０．４５＜｜Φｕ１／Φｆｗ｜＜１．０                    ・・・(3)
【００７２】
（３）前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をｒ２ｆ、前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をｒ２ｒとしたとき、次の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
−０．５＜（ｒ２ｆ−ｒ２ｒ）／（ｒ２ｆ＋ｒ２ｒ）＜０．２  ・・・(4)
但し、０＜ｒ２ｆ  かつ  ０＜ｒ２ｒ
【００７３】
（４）短焦点距離端における開放時（Ｆナンバーが最も小さくなる絞り状態）の光軸上での、光軸を含む面に沿った方向におけるマージナル光線束の径をＤｏ、短焦点距離端における開放時（Ｆナンバーが最も小さくなる絞り状態）の入射全画角１００°での、光軸を含む面に沿った方向におけるマージナル光線束の径であって光軸方向から見たときの径をＤａとしたとき、次の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のズームレンズ。
２．０＜Ｄａ／Ｄｏ＜４．０                              ・・・(6)
【００７４】
（５）次の条件式(1')を満足することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
０．２０＜１／（１−ｄｆｒｗ×Φｆｗ＋Φｗ×ｈｒｗ）＜０．２５  ・・・(1')
但し、Φｗは広角時の全系の屈折力、Φｆｗは広角時の前群の屈折力、ｄｆｒｗは広角時の前群の主点と後群の主点との間隔、ｈｒｗは広角時の後群の後側主点位置である。
【００７５】
（６）前記２つの接合面を有する３枚のレンズから成る接合レンズの屈折力をΦIII、前記最終レンズ群の屈折力をΦＬとしたとき、次の条件式(2')を満足するこ
とを特徴とする請求項１又は３に記載のズームレンズ。
０．７＜｜ΦIII／ΦＬ｜＜１．５                          ・・・(2')
【００７６】
（７）前記第１サブユニットの屈折力をΦｕ１、広角時の前記前群の屈折力をΦｆｗとしたとき、次の条件式(3')を満足することを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
０．５＜｜Φｕ１／Φｆｗ｜＜０．９                      ・・・(3')
【００７７】
（８）前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をｒ２ｆ、前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をｒ２ｒとしたとき、次の条件式(4')を満足することを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
−０．４＜（ｒ２ｆ−ｒ２ｒ）／（ｒ２ｆ＋ｒ２ｒ）＜０．１  ・・・(4')
但し、０＜ｒ２ｆ  かつ  ０＜ｒ２ｒ
【００７８】
（９）次の条件式(5')を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のズームレンズ。
０．６３＜ｆ１＿ｗ／ＩＨ＜０．７５                      …(5')
但し、ｆ１＿ｗは短焦点距離端の焦点距離、ＩＨは像高である。
【００７９】
（１０）短焦点距離端における開放時（Ｆナンバーが最も小さくなる絞り状態）の光軸上での、光軸を含む面に沿った方向におけるマージナル光線束の径をＤｏ、短焦点距離端における開放時（Ｆナンバーが最も小さくなる絞り状態）の入射全画角１００°での、光軸を含む面に沿った方向におけるマージナル光線束の径であって光軸方向から見たときの径をＤａとしたとき、次の条件式(6')を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のズームレンズ。
２．３＜Ｄａ／Ｄｏ＜３．５                              ・・・(6')
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例１にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【図２】実施例１にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【図３】本発明の実施例２にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【図４】実施例２にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【図５】本発明の実施例３にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【図６】実施例３にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【図７】本発明の実施例４にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【図８】実施例４にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【図９】本発明の実施例５にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【図１０】実施例５にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は短焦点距離端、(b)は中間焦点距離、(c)は長焦点距離端での状態を示している。
【図１１】本発明によるズームレンズを用いた撮像装置の一例として、ズームレンズを撮影レンズに用い、撮像素子として小型のＣＣＤまたはＣ−ＭＯＳ等を用いた一眼レフレックスカメラの概略構成を示す断面図である。
【図１２】図１１のカメラの撮像素子面における、撮像後の画像表示及び印刷に使用する撮像領域を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
ＧＦ          前群（第１レンズ群）
ＧＢ          後群
Ｇ２          第２レンズ群
Ｇ３          第３レンズ群
Ｇ４          第４レンズ群
Ｉ            撮像面
Ｇ１１      （第1レンズ群）第１サブユニット
Ｇ１２      （第１レンズ群）第２サブユニット
Ｇ２１      （第２レンズ群）第１サブユニット
Ｇ２２      （第２レンズ群）第２サブユニット
Ｌ１１        物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ１２        両凹レンズ
Ｌ１２’      物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ１３        両凹レンズ
Ｌ１３’      物体側が平面で像側が凹面の平凹レンズ
Ｌ１３”      物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ１４        両凸レンズ
Ｌ１４’      物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ１４”      両凹レンズ
Ｌ１４”’    物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ１５        物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ１５’      両凹レンズ
Ｌ１５”      物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２１        両凸レンズ
Ｌ２２        物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ２３        物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２３’      両凸レンズ
Ｌ２４        両凹レンズ
Ｌ３１        両凸レンズ
Ｌ３２        両凹レンズ
Ｌ４１        両凸レンズ
Ｌ４２        物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ４３        両凸レンズ
Ｌ４４        両凹レンズ
Ｌ４４’      物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ４５        両凸レンズ
Ｌ４６        両凸レンズ
Ｓ            開口絞り
Ｐ            光路折り曲げプリズム
Ｅ            観察者の眼球
ＬＦ          光学的ローパスフィルタ
ａ            コンパクトカメラ撮影用対物レンズ
Ｌｂ          撮影用光路
Ｌｅ          ファインダ用光路
１            一眼レフレックスカメラ
２            撮影レンズ
３            マウント部
４            撮像素子面
５            クイックリターンミラー
６            撮影レンズの光路
７            ファインダースクリーン
８            ペンタプリズム
９            ファインダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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